建筑结构丨厦门地铁吕厝站地陷事故原因公布！

　　来源：厦门市建设局。 12月12日晚上，厦门发生地铁施工塌陷事故，事件受到广泛关注，刚刚，厦门市建设局发布消息，事故原因已查明。

　　12月12日21:52许，厦门吕厝路口地铁1号线和2号线外的配套物业开发项目施工现场发生约500平方米地面塌陷，造成埋设在道路中的自来水管、污水管破裂，水流涌入地铁1号线和2号线吕厝站，途经现场的两部轿车滑入，车上人员自行安全撤出，事故未造成人员伤亡。事故发生后，市委市政府高度重视，立即要求对事故展开调查。市建设局随即成立事故调查专家组，邀请国内知名专家参与，全面开展调查工作。

　　经专家组认真细致的工作，吕厝路面塌陷事故原因已经查明。专家组认定，事故主要原因为该项目施工过程中临时格构立柱承重超负荷，导致失稳，造成局部顶板瞬间坍塌。专家组现场勘察后认为，该项目属于地铁1、2号线结构之外的独立结构，此次坍塌不会影响地铁结构和周边房屋、桥梁的安全。同时，根据专家组要求，市建设工程质量安全站委托健研检测集团有限公司进行现场取样和抽查抽测。经检测，材料符合要求。

　　下一步厦门市将根据专家组调查分析结论，深入开展事故责任调查认定，依法依规严肃查处相关责任单位和责任人。

　　厦门市建设局

　　2019年12月16日

　　以下来源微信公众号：岩土沿途Geotech（作者：Maxim Li），获授权转载。本文作者对事故发生的过程做出了合理的推测，作者很专业，很用心，分享给大家。

　　不被人注意的事物,非但不是什么阻碍,反而是一种线索。

　　夏洛克·福尔摩斯

　　厦门的12月份并不算特别冷。

　　只要没有下雨，一件外套足以抵挡时而拂面的海风。在夜晚的街道上结伴而游，心情也会跟随缓慢的生活节奏变得悠然。

　　这一切在12号晚上的吕厝变得不一样。两辆刚刚穿越了高架桥的汽车，瞬间跌入了地底。

　　新闻上，广州11号线事故的余温还未完全褪去，人们立刻就明白了发生了什么：

　　地陷。

　　只不过，这次是自己亲身经历的。

　　路口突然发生地陷

　　伴随着地陷发生的，是自来水管的爆裂。喷涌而出的水混合着泥土，流入了刚建成不久的吕厝地铁车站。

　　所幸的是，由于应急救援处置迅速，并没造成人员伤亡。

　　然而，多张事故照片内，都揭示了一个未被引起注意的细节：坍塌的路面下似乎不仅是大自然的泥土，还有一层人工的地下空间。

　　地陷边缘出露的地下空间

　　可以清晰地看到，在塌陷区域边缘，两根钢筋混凝土柱子与楼板被揭露了出来。这个看似平常的细节，顿时让地陷事故变得疑云重重：

　　为什么路面以下会存在地下空间？

　　塌陷区域的地面下方，是否也存在一个类似的地下空间？

　　为什么混凝土柱子与板边缘看不到任何伸出的钢筋？

　　带着这些疑问，我们开始收集事故区域的相关资料进行研究分析，尝试着去一一解答。

　　注：本文资料均从网上收集整理而成。

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　　路面下方的地下空间

　　首先，我们要知道事故发生的准确地点。事故照片显示，塌陷区域位于十字路口的偏右侧，在左侧是一条标志性的高架桥。

　　塌陷区域左侧为标志性的高架桥

　　通过这个特点，很容易就会在地图上找到位置：嘉禾路、吕岭路及湖滨北路三路的交接口地段。

　　事故路口的实景，左侧为标志性的高架桥

　　从实时路况也可以印证我们的发现。由于地陷事故，路段出现临时的交通封闭。另外，地图上显示，事发区域正好临近厦门地铁的吕厝站。

　　事故区域实时路况

　　塌陷边缘出露的地下空间是否就是地铁站的一部分？

　　下一步，我们需要深入了解吕厝站的建设情况，看看塌陷区域是否发生在地铁站地下空间范围内。

　　资料显示，吕厝站为厦门地铁1号线及2号线的换乘站。

　　吕厝站为1号线与2号线的换乘站

　　其中，1号线车站沿嘉禾路南北向铺设，为地下两层岛式站台车站，车站总长392.172m，深度约17米；2号线车站沿湖滨北路东西向铺设，为地下三层岛式站台车站，车站总长187.974m，深度约25米。在空间上，两者分别与所在道路平行，呈约90°相接。

　　吕厝站的平面布置规划

　　如果将事故点参照地图上的位置进行放置，可以发现地陷区域确实位于吕厝站的地下空间范围内。

　　地陷区域与地铁站地下空间的关系

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　　塌陷区域下方的研究

　　我们基本上可以确定塌陷边缘出露的地下结构是地铁车站的一部分。但是，其余两个问题还没得到彻底解答。

　　虽然塌陷区域位于地铁车站的地下空间范围内，但只是规划的空间范围。我们并不清楚塌陷区域的地下结构是否在实际中已经施工；同时，我们也还不清楚出露的地下结构到底属于车站的哪个部位。

　　如果出露的地下结构属于车站主体结构的一部分，那么塌陷会否影响吕厝站的正常开通运营？

　　这些问题都与塌陷的诱发原因息息相关。接下来，我们需要进一步深入了解吕厝站的建设时序，看看是否能找到事故区域在不同时期的建设情况。

　　2018.10

　　在最近一次拍摄的卫星地图上，可以看到位于高架桥右侧的吕厝站2号线车站主体仍在施工。位于高架桥左侧的地陷区域虽然无明显的地下施工痕迹，但施工围挡的位置应该是与现在一致的。我们先把塌陷区域在图上标注出来。

　　2018.06

　　时间倒回至6月份，此时塌陷区域的围挡还没架立起来。

　　2018.03

　　高架桥左侧的车站主体基坑还没开挖，此时仍然看不出塌陷区域的任何施工动静。

　　2017.12

　　这张卫星图透露了比较关键的信息。在事发区域，2017年12月份显示正在开挖基坑。现在我们可以推断，在事故发生时，坍塌区域很大可能已存在施工完毕的地下结构。

　　2017.10

　　另一个清晰的证据。现在我们反而对基坑的阳角位置更感兴趣，因为它的外侧很可能就是坍塌边缘出露的地下结构。

　　2016.05

　　时间已经回到了3年前，显示的是吕厝站一期工程的建设情况。需要注意的是，吕厝站作为1号线、2号线的换乘站，它的车站主体结构建设可以分为3部分：1号线车站主体、2号线车站主体，以及1号线与2号线的换乘节点。

　　2015.08

　　更加明显的换乘节点基坑。

　　现在，基本上已经搞清楚吕厝站的建设过程。

　　2015~2016年左右，吕厝站在进行1号线车站主体与换乘节点的建设；

　　2017年，塌陷区域下方的地下空间进行建设；

　　2018年，2号线车站主体进行建设。

　　根据这些资料，我们可以形成一个初步的结论：塌陷区域下方很大可能同样存在着已建好的地下空间结构，而塌陷边缘出露的地下结构则是地铁车站换乘节点的主体结构。

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　　看不到钢筋的板和柱

　　既然塌陷区域也存在地下结构，为什么出露的柱子和板并没有看到任何伸出的钢筋，将两边的地下结构相连接？

　　如果是故意而为之，那这里很可能是地铁车站主体结构与附属商业空间结构的变形缝（Movement Joint）。

　　如之前所述，吕厝站1号线车站为地下两层，2号线车站为地下三层，而塌陷区域的附属空间则为商业用途的地下1层结构。

　　吕厝站立体示意图

　　地下附属空间的平面示意图

　　由于车站主体有2~3层，附属结构只有1层，两者的重量与地基土质情况都不一样，所以未来两部分的地基沉降量也不一样。如果用钢筋将两者连接在一起，将来发生不均匀沉降时，很容易导致在相接部位发生变形破坏。

　　所以，一般情况下，在设计时会事先将两者分为独立部分，使各部分能自由独立的变化。这种将建筑物垂直分来的预留缝就称为变形缝。

　　主体与附属结构之间设置的变形缝

　　变形缝实例照片

　　这可能就是为什么出露的地下结构完全看不到钢筋的痕迹。

　　另一个视角观察出露的地下结构

　　如果我们仔细看地下附属空间的总平图，可以发现设置在中间的出入口与现场照片情况能够形成吻合。

　　附属空间总平与实际情况的对比

　　按照实际的距离推算，变形缝应该是设置在下图所示边界。而此处的另一边刚好就是吕厝站的换乘节点，属于车站主体结构的一部分，符合变形缝设置在车站主体与附属结构之间的推理。

　　部分变形缝推测位置

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　　初步推测

　　经过一系列推理分析，我们知道塌陷区域存在已建成的一层商业地下附属结构。那么，塌陷的诱发原因就有两个最大的可能性：

　　1.地下附属结构出现问题（柱子、梁、板），引起结构破坏；

　　2.地下附属结构的地基出现问题。

　　从地陷的形态和深度来看，似乎1的可能性更大。

　　首先，地陷发生的深度较浅，最深处并未超过负一层底板；其次，与广州11号线的深层土体塌陷不同，吕厝站的地陷并未随着时间发生持续下陷；另外，如果是地基存在问题，在地下结构承载力充足的前提下，很难解释为什么这么长一段时间内路面没有发生明显的变形沉陷，而是突然发生坍塌。

　　现场照片显示，因为塌陷，路面都倾斜滑向了同一点。

　　三方路面倾斜的交汇点

　　而这里，应该正好是变形缝相接处附属结构的边柱。

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　　编辑/审核：时娇娇

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